JPH0791609B2 - 電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料とその 製造法並びに加工法 - Google Patents
電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料とその 製造法並びに加工法Info
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- JPH0791609B2 JPH0791609B2 JP3126548A JP12654891A JPH0791609B2 JP H0791609 B2 JPH0791609 B2 JP H0791609B2 JP 3126548 A JP3126548 A JP 3126548A JP 12654891 A JP12654891 A JP 12654891A JP H0791609 B2 JPH0791609 B2 JP H0791609B2
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電解加工用Ｔｉ／Ａ
ｌ基金属間化合物材料とその製造法並びに加工法に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、航空機材
料等として有用な、軽量、かつ必要となる靱性を持つ材
料としての電解加工性に優れたＴｉ／Ａｌ基金属間化合
物材料とその製造法並びにその電解加工法に関するもの
である。
ｌ基金属間化合物材料とその製造法並びに加工法に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、航空機材
料等として有用な、軽量、かつ必要となる靱性を持つ材
料としての電解加工性に優れたＴｉ／Ａｌ基金属間化合
物材料とその製造法並びにその電解加工法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】Ｔｉ／Ａｌ基の金属間化合物
材料は軽量で必要となる靱性を持つため、航空機材料と
しての可能性が高いが、機械加工による成形が困難であ
る。これを補う手段として電解加工が考えられるが、Ｔ
ｉ／Ａｌ基材料はそのままでは電解加工性がよくない。
材料は軽量で必要となる靱性を持つため、航空機材料と
しての可能性が高いが、機械加工による成形が困難であ
る。これを補う手段として電解加工が考えられるが、Ｔ
ｉ／Ａｌ基材料はそのままでは電解加工性がよくない。
【０００３】そこで、このような加工性の欠点を解消す
るための試みがなされてきているが、現在までのとこ
ろ、そのための有効な手段は見出されていないのが実情
である。たとえば、このＴｉ／Ａｌ系の金属間化合物の
うちでもＴｉ3 Ａｌ相、ＴｉＡｌ相もしくは両者の混合
相を基とするものは軽量で、しかも硬さ、剛性、強度、
靱性などを総合した特性が優れているために、多くの産
業上の分野で実用化されている。しかし、これらの用途
の点から見て有利な特性は、これを用いて所要の形状の
部材を製造しようとする場合には必ずしも有利に作用せ
ず、特に機械加工の場合には工具の消耗、製造期間の長
期化とこれに伴う加工経費の増大という問題を生じた。
これを補う対策として、電解質の水溶液の中でこの材料
を陽極として電気化学的に成形加工を行なおうという、
いわゆる電解加工が試みられている。しかしながら、上
記の材料は必ずしも電解加工性が優れず、加工に長時間
を要するという欠点があった。
るための試みがなされてきているが、現在までのとこ
ろ、そのための有効な手段は見出されていないのが実情
である。たとえば、このＴｉ／Ａｌ系の金属間化合物の
うちでもＴｉ3 Ａｌ相、ＴｉＡｌ相もしくは両者の混合
相を基とするものは軽量で、しかも硬さ、剛性、強度、
靱性などを総合した特性が優れているために、多くの産
業上の分野で実用化されている。しかし、これらの用途
の点から見て有利な特性は、これを用いて所要の形状の
部材を製造しようとする場合には必ずしも有利に作用せ
ず、特に機械加工の場合には工具の消耗、製造期間の長
期化とこれに伴う加工経費の増大という問題を生じた。
これを補う対策として、電解質の水溶液の中でこの材料
を陽極として電気化学的に成形加工を行なおうという、
いわゆる電解加工が試みられている。しかしながら、上
記の材料は必ずしも電解加工性が優れず、加工に長時間
を要するという欠点があった。
【０００４】この発明はこのような欠点を克服すること
を目的とするものである。さらに詳しくは、この発明
は、従来のＴｉ／Ａｌ基金属間化合物の欠点を克服し、
加工性の良好な、軽量、かつ高靱性特性を有する新しい
金属間化合物を提供することを目的としている。
を目的とするものである。さらに詳しくは、この発明
は、従来のＴｉ／Ａｌ基金属間化合物の欠点を克服し、
加工性の良好な、軽量、かつ高靱性特性を有する新しい
金属間化合物を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、Ｍｎを１〜５重量％含有するＴ
ｉ3 Ａｌ相とＴｉＡｌ相の二相からなることを特徴とす
る電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料を提供す
る。また、この発明は、このＴｉ／Ａｌ基材料を、１１
００℃以上の温度において５×１０-4〜５×１０-3の速
度で当初の厚さの４０〜１５％まで恒温鍛造すること
や、さらには、真空中もしくは不活性ガス中で１２００
〜１４００℃の温度で６０分以上保持することを特徴と
する電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の製造法
と、これら材料の電解加工法を提供する。
を解決するものとして、Ｍｎを１〜５重量％含有するＴ
ｉ3 Ａｌ相とＴｉＡｌ相の二相からなることを特徴とす
る電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料を提供す
る。また、この発明は、このＴｉ／Ａｌ基材料を、１１
００℃以上の温度において５×１０-4〜５×１０-3の速
度で当初の厚さの４０〜１５％まで恒温鍛造すること
や、さらには、真空中もしくは不活性ガス中で１２００
〜１４００℃の温度で６０分以上保持することを特徴と
する電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の製造法
と、これら材料の電解加工法を提供する。
【０００６】そしてまた、この発明は、Ｍｎを１〜５重
量％含有してなるＴｉ3 Ａｌ相単相からなることを特徴
とする電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料をも提
供する。すなわち、この発明の発明者は、Ｔｉ／Ａｌ系
の金属間化合物に第３の元素を添加することによって電
解加工性、特に電解加工の速度を向上させることを試み
てきた。その結果、Ｔｉ／Ａｌ系の金属間化合物のうち
Ｔｉ3 Ａｌ相、ＴｉＡｌ相およびこれらの両相の混合相
から構成される材料についてはＭｎの添加がこの目的に
特に有効であることを見出しこの発明を完成した。
量％含有してなるＴｉ3 Ａｌ相単相からなることを特徴
とする電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料をも提
供する。すなわち、この発明の発明者は、Ｔｉ／Ａｌ系
の金属間化合物に第３の元素を添加することによって電
解加工性、特に電解加工の速度を向上させることを試み
てきた。その結果、Ｔｉ／Ａｌ系の金属間化合物のうち
Ｔｉ3 Ａｌ相、ＴｉＡｌ相およびこれらの両相の混合相
から構成される材料についてはＭｎの添加がこの目的に
特に有効であることを見出しこの発明を完成した。
【０００７】以上の通りのこの発明においては、Ｍｎの
添加量は多いほど有効であり、添加量が重量で１％以下
の場合はその効果が顕著でない。しかし、Ｍｎを過度に
添加し、Ｔｉ3 Ａｌ相もしくはＴｉＡｌ相以外の相が現
われるようになるとむしろ有害であって、このような場
合は電解加工が均一に進行せず、電解加工の仕上りが思
わしくない。
添加量は多いほど有効であり、添加量が重量で１％以下
の場合はその効果が顕著でない。しかし、Ｍｎを過度に
添加し、Ｔｉ3 Ａｌ相もしくはＴｉＡｌ相以外の相が現
われるようになるとむしろ有害であって、このような場
合は電解加工が均一に進行せず、電解加工の仕上りが思
わしくない。
【０００８】電解加工の速度は材料の組織に依存する
が、一般に粗大な結晶粒の材料は電解加工速度が小さ
く、不均質な組織の材料は電解加工の仕上りも不均質で
ある。そのため、Ｍｎを添加した材料を鋳造で作製する
場合はこれを恒温鍛造して結晶粒を細かくすることは電
解加工速度の向上にとって極めて有益である。この際の
恒温鍛造の条件は注意を要するものであって、温度や変
形速度、圧下率などが適当でないと、素材にひび割れが
生じ、所期の電解加工を行なうことが不可能となる。こ
の発明の発明者の経験によれば、この恒温鍛造は温度１
１００℃以上、変形速度５×１０-4〜５×１０-3、圧下
率４０〜１５％で行なうのが適当である。
が、一般に粗大な結晶粒の材料は電解加工速度が小さ
く、不均質な組織の材料は電解加工の仕上りも不均質で
ある。そのため、Ｍｎを添加した材料を鋳造で作製する
場合はこれを恒温鍛造して結晶粒を細かくすることは電
解加工速度の向上にとって極めて有益である。この際の
恒温鍛造の条件は注意を要するものであって、温度や変
形速度、圧下率などが適当でないと、素材にひび割れが
生じ、所期の電解加工を行なうことが不可能となる。こ
の発明の発明者の経験によれば、この恒温鍛造は温度１
１００℃以上、変形速度５×１０-4〜５×１０-3、圧下
率４０〜１５％で行なうのが適当である。
【０００９】ただし、Ｍｎ添加の有益性は恒温鍛造材に
限られるものではなく、鋳造材のままでも有効であり、
また、恒温鍛造材を組織を整える目的でさらに熱処理し
て得られた材料についても有効である。この場合熱処理
は真空中もしくは不活性ガス中で１２００〜１４００℃
で少なくとも６０分行なうことが有効である。酸化雰囲
気中でこれを行なうことは材料の酸化につながるほか、
時によっては表面に酸化物膜が形成され、これが電解加
工性を劣化させる。熱処理の温度は熱処理の目的によっ
てやや異なるが、いずれにしろ１４００℃を越えると材
料が不均質となることがあり、電解加工に有害である。
なお、熱処理は本来組織を整えるものであるから、恒温
鍛造の温度をある程度越えなければ意義が薄く、この点
から少なくとも１２００℃の温度は必要である。
限られるものではなく、鋳造材のままでも有効であり、
また、恒温鍛造材を組織を整える目的でさらに熱処理し
て得られた材料についても有効である。この場合熱処理
は真空中もしくは不活性ガス中で１２００〜１４００℃
で少なくとも６０分行なうことが有効である。酸化雰囲
気中でこれを行なうことは材料の酸化につながるほか、
時によっては表面に酸化物膜が形成され、これが電解加
工性を劣化させる。熱処理の温度は熱処理の目的によっ
てやや異なるが、いずれにしろ１４００℃を越えると材
料が不均質となることがあり、電解加工に有害である。
なお、熱処理は本来組織を整えるものであるから、恒温
鍛造の温度をある程度越えなければ意義が薄く、この点
から少なくとも１２００℃の温度は必要である。
【００１０】電解加工については、その条件は特に限定
されることはない。素材を電解質を含む溶液の中で陽極
として電解できるものであれば特別な限定はない。しか
し、３〜６Ｎの硫酸水溶液を使用する方法は環境汚染な
どの点から特に問題が少なく、５〜４０℃の広い範囲の
室温でこれを行なうことができる。温度がこの範囲を越
えても、電解加工は可能であるが、溶液から有毒な蒸気
が発生するため、特別な対策が必要となる。電解加工の
電位は特に重要な因子で、溶液に対して０．４〜０．６
Ｖ（ＳＣＥ）の範囲外の電位では電解加工の速度は著し
く低下する。
されることはない。素材を電解質を含む溶液の中で陽極
として電解できるものであれば特別な限定はない。しか
し、３〜６Ｎの硫酸水溶液を使用する方法は環境汚染な
どの点から特に問題が少なく、５〜４０℃の広い範囲の
室温でこれを行なうことができる。温度がこの範囲を越
えても、電解加工は可能であるが、溶液から有毒な蒸気
が発生するため、特別な対策が必要となる。電解加工の
電位は特に重要な因子で、溶液に対して０．４〜０．６
Ｖ（ＳＣＥ）の範囲外の電位では電解加工の速度は著し
く低下する。
【００１１】以下、実施例によりさらに詳しくこの発明
について説明する。
について説明する。
【００１２】
【実施例】実施例１ ３４％のＡｌを含むＴｉの２％をＭｎで置換した合金を
素材として鋳造した後に円筒形に加工し、５×１０-3／
ｍｉｎの速度で当初の厚さの２０％の厚さになるまで恒
温鍛造した。これを２０℃で５Ｎの硫酸中で−０．５Ｖ
（ＳＣＥ）の電位で３時間電解加工し、３６クーロン／
ｃｍ2 の電解減量を得た。同じ条件でＭｎで置き換えな
かったものの電解加工減量は２０クーロン／ｃｍ2 であ
った。電解減量は約２５％増加する。実施例２ 実施例１で用いたものと同じＭｎ置換の素材を真空中で
１３００℃で１時間熱処理した後、２０℃で５Ｎの硫酸
中で−０．５０Ｖ（ＳＣＥ）の電位で５時間電解加工
し、３２クーロン／ｃｍ2 の電解減量を得た。同条件で
Ｍｎで置き換えないものの電解加工減量は１７クーロン
／ｃｍ2 であった。
素材として鋳造した後に円筒形に加工し、５×１０-3／
ｍｉｎの速度で当初の厚さの２０％の厚さになるまで恒
温鍛造した。これを２０℃で５Ｎの硫酸中で−０．５Ｖ
（ＳＣＥ）の電位で３時間電解加工し、３６クーロン／
ｃｍ2 の電解減量を得た。同じ条件でＭｎで置き換えな
かったものの電解加工減量は２０クーロン／ｃｍ2 であ
った。電解減量は約２５％増加する。実施例２ 実施例１で用いたものと同じＭｎ置換の素材を真空中で
１３００℃で１時間熱処理した後、２０℃で５Ｎの硫酸
中で−０．５０Ｖ（ＳＣＥ）の電位で５時間電解加工
し、３２クーロン／ｃｍ2 の電解減量を得た。同条件で
Ｍｎで置き換えないものの電解加工減量は１７クーロン
／ｃｍ2 であった。
【００１３】
【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、電解加工性に優れたＴｉ／Ａｌ基金属間化合物材料
が実現される。また、生産、加工コストの低減が図られ
る。
り、電解加工性に優れたＴｉ／Ａｌ基金属間化合物材料
が実現される。また、生産、加工コストの低減が図られ
る。
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｍｎを１〜５重量％含有するＴｉ3 Ａｌ
相とＴｉＡｌ相の二相からなることを特徴とする電解加
工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料。 - 【請求項２】 請求項１の材料を、１１００℃以上の温
度において５×１０-4〜５×１０-3の速度で当初の厚さ
の４０〜１５％まで恒温鍛造することを特徴とする電解
加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の製造法。 - 【請求項３】 請求項２の方法により得られる材料を、
真空中もしくは不活性ガス中で１２００〜１４００℃の
温度で６０分以上保持することを特徴とする電解加工用
Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の製造法。 - 【請求項４】 請求項１の材料もしくは請求項２または
３の方法により得られる材料を陽極として硫酸の存在下
に電解加工することを特徴とするＴｉ／Ａｌ基金属間化
合物材料の電解加工法。 - 【請求項５】 １〜６Ｎの硫酸の存在下、５〜４０℃の
温度において電解加工する請求項４の電解加工法。 - 【請求項６】 Ｍｎを１〜５重量％含有してなるＴｉ3
Ａｌ相単相からなることを特徴とする電解加工用Ｔｉ／
Ａｌ基金属間化合物材料。 - 【請求項７】 請求項６の材料を、１１００℃以上の温
度において、５×１０-4〜５×１０-3の速度で当初の厚
さの４０〜１５％まで恒温鍛造することを特徴とする電
解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の製造法。 - 【請求項８】 請求項７の方法により得られる材料を、
真空中もしくは不活性ガス中で１２００〜１４００℃の
温度で６０分以上保持することを特徴とする電解加工用
Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の製造法。 - 【請求項９】 請求項６の材料もしくは請求項７または
８の方法により得られる材料を硫酸の存在下に電解加工
することを特徴とするＴｉ／Ａｌ基金属間化合物材料の
電解加工法。 - 【請求項１０】 １〜６Ｎの硫酸の存在下、５〜４０℃
の温度において電解加工する請求項９の電解加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126548A JPH0791609B2 (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料とその 製造法並びに加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126548A JPH0791609B2 (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料とその 製造法並びに加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641661A JPH0641661A (ja) | 1994-02-15 |
| JPH0791609B2 true JPH0791609B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=14937904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3126548A Expired - Lifetime JPH0791609B2 (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 電解加工用Ｔｉ／Ａｌ基金属間化合物材料とその 製造法並びに加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791609B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2684891B2 (ja) * | 1991-09-12 | 1997-12-03 | 住友金属工業株式会社 | Ｔｉ−Ａｌ系金属間化合物基合金の製造方法 |
| JP4287991B2 (ja) | 2000-02-23 | 2009-07-01 | 三菱重工業株式会社 | ＴｉＡｌ基合金及びその製造方法並びにそれを用いた動翼 |
| JP6687118B2 (ja) | 2016-09-02 | 2020-04-22 | 株式会社Ihi | ＴｉＡｌ合金及びその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616700A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-17 | Urarusukii N Itsusureedowachie | Electrolysis liquid for electrochemical polishing of titanium or titanium alloy article |
| JPS6141740A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-28 | Natl Res Inst For Metals | 金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金 |
| JPS6270531A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ｔｉ−Ａｌ系金属間化合物部材の成形法 |
| JP2586023B2 (ja) * | 1987-01-08 | 1997-02-26 | 日本鋼管株式会社 | ＴｉＡ１基耐熱合金の製造方法 |
| JPH02101134A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-12 | Daido Steel Co Ltd | 耐熱複合材料 |
| JPH0353049A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属間化合物ＴｉＡｌ基合金の熱処理方法 |
-
1991
- 1991-05-01 JP JP3126548A patent/JPH0791609B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0641661A (ja) | 1994-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |